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CN102955547A - 电源匹配系统 - Google Patents

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CN102955547A CN2011102360667A CN201110236066A CN102955547A CN 102955547 A CN102955547 A CN 102955547A CN 2011102360667 A CN2011102360667 A CN 2011102360667A CN 201110236066 A CN201110236066 A CN 201110236066A CN 102955547 A CN102955547 A CN 102955547A
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付迎宾
葛婷
潘亚军
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Hongfujin Precision Industry Shenzhen Co Ltd
Hon Hai Precision Industry Co Ltd
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Hongfujin Precision Industry Shenzhen Co Ltd
Hon Hai Precision Industry Co Ltd
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Abstract

一种电源匹配系统，应用于一CPU电源，该CPU电源包括一电源控制芯片，该电源控制芯片用来设定CPU电源的工作频率，该电源匹配系统包括：一控制单元及一控制电路，该控制单元用于获取CPU的功率信息，并根据CPU不同的功率大小输出相应的控制信号，该控制电路依据接收来自该控制单元输出不同的控制信号来输出相应的频率选择信号至该电源控制芯片的频率转换引脚，该电源控制芯片的频率转换引脚侦测到不同的频率选择信号使得CPU电源工作在不同的工作频率下。本发明电源匹配系统使得各种不同功率的CPU均可工作在其最适的工作频率下，如此提高了CPU电源的工作效率。

Description

电源匹配系统
技术领域
本发明涉及一种电源匹配系统，特别涉及一种CPU电源的工作频率自动匹配系统。
背景技术
在计算机主板的硬件设计中，一般都会将CPU电源设计成同时支持多种不同功率的CPU，如同时支持 130W、95W及65W等类型的CPU。不同CPU的额定功率不一样，CPU电源支持各不同功率CPU所需最佳的工作频率也不一样，如对于额定功率为95W的CPU，CPU电源最适的工作频率为400KHz，而对于额定功率为65W的CPU，CPU电源最适的工作频率则为300KHz。然而，在CPU电源设计时，为了支持不同功率的CPU，设计者通常以支持最大功率的CPU来选择CPU电源的工作频率，因此当小功率的CPU插接于该主板上的时候，该CPU电源仍工作在其支持的最大工作频率下，如此降低了CPU电源的工作效率。
发明内容
鉴于以上内容，有必要提供一种可提高CPU电源工作效率的电源匹配系统。
一种电源匹配系统，应用于一CPU电源，该CPU电源包括一电源控制芯片，该电源控制芯片用来设定CPU电源的工作频率，该电源匹配系统包括：
一控制单元，包括一平台控制中枢、一基本输入输出系统及一集成基板管理控制器，该平台控制中枢用于获取并存储CPU的信息码，该基本输入输出系统读取并对该信息码进行解码，该基本输入输出系统将解码后的CPU额定功率输出至该集成基板管理控制器，该集成基板平台控制器根据得到的额定功率输出相应的控制信号；以及
一控制电路，依据接收来自该控制单元输出的控制信号输出相应的频率选择信号至该电源控制芯片的频率转换引脚，该电源控制芯片根据其频率转换引脚所侦测的频率选择信号对应设定CPU电源的工作频率。
上述电源匹配系统依据该控制单元获取CPU的功率信息后输出相应的控制信号至该控制电路，该电源控制芯片根据其频率转换引脚计算得到不同的电阻值来设置CPU电源的工作频率，如此使得各种不同功率的CPU均可在其额定功率下工作，从而提高了CPU电源的工作效率及CPU的使用寿命。
附图说明
图1是本发明电源匹配系统的较佳实施方式的结构图。
图2是本发明电源匹配系统的另一实施方式的结构图。
主要元件符号说明
控制单元 10
控制电路 20
电源控制芯片 30
PCH 100
BIOS 102
IBMC 104
电阻 R1、R2、R3
场效应管 Q1、Q2
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。
具体实施方式
下面结合附图及较佳实施方式对本发明作进一步详细描述：
请参考图1，本发明电源匹配系统应用于一CPU电源，该CPU电源包括一电源控制芯片30，该电源控制芯片30用来设定CPU电源的工作频率。该电源匹配系统的较佳实施方式包括一控制单元10及一控制电路20，该控制单元10用于获取该CPU的额定功率并根据获取得到的不同额定功率输出相应的控制信号至该控制电路20，该控制电路20接收到该控制信号后输出相应的频率选择信号，该电源控制芯片30根据该控制电路20输出不同的频率选择信号来相应设置该CPU电源的工作频率。
该控制单元10包括一平台控制中枢（Platform Controller Hub, PCH）100、一与该平台控制中枢100相连的基本输入输出系统（Basic Input Output System，BIOS）102及一与该基本输入输出系统102相连的集成基本管理控制器（Integrated Baseboard Management Controller，IBMC）104。根据计算机工作原理可知，计算机开机后，该平台控制中枢100会自动获取并存储CPU的相关信息码，如CPU的生产厂商及型号等十六进制代码信息。之后，该基本输入输出系统102读取存储于该平台控制中枢100内的十六进制信息码并将该信息码与该CPU生产厂商的CPU清单表进行对比，以解码出其相应的CPU的额定功率。之后，该基本输入输出系统102将解码出的额定功率输出至该集成基板管理控制器104。该集成基板管理控制器104根据接收的额定功率来输出不同的控制信号至该控制电路20。
该电源控制芯片30用于设定CPU电源的工作频率，该电源控制芯片30为一型号为ISL6364的电源控制芯片，其包括一频率转换引脚FS。该电源控制芯片30可依据其频率转换引脚FS所接收的该控制电路20输出的不同的频率选择信号来使得CPU电源选择不同的工作频率。
该控制电路20包括一场效应管Q1、两电阻R1、R2，该场效应管Q1的栅极用于接收该控制单元10输出的控制信号，其源极接地，漏极通过该电阻R1与该电源控制芯片30的频率转换引脚FS相连，该电源控制芯片30的频率转换引脚FS还通过该电阻R2接地，其中该场效应管Q1为一P沟道MOS管。该控制电路20接收该控制单元10输出的控制信号后，输出相应的频率选择信号至该控制芯片30的频率转换引脚FS。
本实施方式中，该电源控制芯片30设有一内置的恒流源，该控制电路20输出的频率选择信号即为与该电源控制芯片30的频率转换引脚FS相连的外部电阻的大小。当该电源控制芯片30需计算与其频率转换引脚FS相连的外部电阻的大小时，该电源控制芯片30通过其频率转换引脚FS输出一电流至外部电阻，并计算出该频率转换引脚FS与接地端之间的电压，之后根据该电压值与输出至外部电阻的电流值来确定与该频率转换引脚FS相连的外部电阻的大小。该电源控制芯片30计算得到的阻值大小与其设置CPU电源的工作频率之间的关系具体可依据该电源控制芯片30的数据手册而定。
本实施方式中，假定CPU电源可同时支持95W及65W功率类型的CPU，而且95W的CPU对应的CPU电源的工作频率为400KHz，65W的CPU对应的CPU电源的工作频率为300KHz。计算机开机后，因该控制单元10获取CPU的功率信息需要一定的时间，故为了能使各种不同功率的CPU均可以工作，CPU电源需工作在其支持的最大工作频率下。因此，当计算机开机后，该集成基板管理控制器104输出高电平的控制信号至该控制电路30，此时该场效应管Q1导通，电阻R1、R2并联，该电源控制芯片30经计算到与其频率转换引脚FS相连的外部电阻的阻值为电阻R1、R2并联后的阻值，此时，该电源控制芯片30依据其频率转换引脚FS获得的电阻值后设定CPU电源的工作频率为400KHz，即该控制芯片30设置CPU电源工作在其支持的最大工作频率下。当该基本输入输出系统102读取存储于该平台控制中枢100内的信息码并经解码后得到CPU额定功率为65W时，该集成基板管理控制器104则输出低电平的控制信号至该控制电路20，此时该控制电路20的场效应管Q1截止，该电源控制芯片30的频率转换引脚FS侦测到只有电阻R2的阻值，该电源控制芯片30依据其频率转换引脚FS获得的电阻值后设置CPU电源的工作频率为300KHz。当该基本输入输出系统102读取存储于该平台控制中枢100内的信息码并经解码后得到CPU额定功率为95W时，该集成基板管理控制器104仍输出高电平的控制信号至该控制电路20，此时，该电源控制芯片30设定CPU电源的工作频率为400KHz。如此该控制单元10可根据不同功率的CPU来对应设置CPU电源的工作频率。
请参考图2，在其他实施方式中，该电源匹配系统亦可以通过增加一场效应管Q2及一电阻R3来使得该电源控制芯片30自动匹配三种不同功率CPU。其中，该场效应管Q2的栅极用于接收该控制单元10输出的控制信号，源极接地，漏极通过该电阻R3连接至该电源控制芯片30的频率转换引脚FS。同时，假设该电源控制芯片30支持功率为130W、95W及65W的CPU，其中130W的CPU对应的CPU电源工作频率为500KHz，95W的CPU对应的CPU电源工作频率为400KHz，85W的CPU对应的CPU电源工作频率为300KHz。当计算机开机后，该集成基板管理控制器104分别输出高电平的控制信号至该场效应管Q1、Q2的栅极，即该集成基板管理控制器104输出“11”至该场效应管Q1、Q2。此时，该场效应管Q1、Q2导通，该电源控制芯片30经计算得到与其频率转换引脚FS相连的外部电阻的值为电阻R1、R2及R3并联后的阻值，该电源控制芯片30依据其频率转换引脚FS获得的电阻值后设定CPU电源的功率频率为500KHz。当该控制单元10获得CPU的功率信息为95W时，该集成基板管理控制器104则输出一高电平的控制信号至该场效应管Q1的栅极，同时输出一低电平的控制信号至该场效应管Q2的栅极，即该集成基板管理控制器104输出“10”的控制信号分别至该场效应管Q1、Q2，此时，该电源控制芯片30经计算得到与其频率转换引脚FS相连的外部电阻的值为为电阻R1、R2并联后的阻值，该电源控制芯片30依据其频率转换引脚FS获得的电阻值后设定CPU电源的功率频率为400KHz；当该控制单元10获得CPU的功率信息为65W时，该集成基板管理控制器104则输出低电平的控制信号至该场效应管Q1及Q2，即该集成基板管理控制器104输出“00”至该场效应管Q1、Q2，此时，该电源控制芯片30经计算得到与其频率转换引脚FS相连的外部电阻的值为电阻R1的阻值，该电源控制芯片30依据其频率转换引脚FS获得的电阻值后设定CPU电源的功率频率为300KHz。如此完成了三种不同功率的CPU的匹配。
由上述的描述可知，该场效应管Q1、Q2在电路中起到电子开关的作用。因此，其它实施方式中，该场效应管 Q1、Q2亦可采用其它类型的晶体管来代替，甚至其它的具有电子开关功能的电子组件均可。如当使用PNP三极管来代替该场效应管Q1、Q2时，该PNP的基极、发射极及集电极分别对应该场效应管Q1与Q2的栅极、源极以及漏极。
上述电源匹配系统通过该控制单元10获取CPU的额定功率来对应设置该CPU电源的工作频率，如此使得各种不同功率的CPU均可工作在其额定功率下，从而提高了CPU电源的工作效率及CPU的使用寿命。

Claims (5)

1.一种电源匹配系统，应用于一CPU电源，该CPU电源包括一电源控制芯片，该电源控制芯片用来设定CPU电源的工作频率，该电源匹配系统包括：
一控制单元，包括一平台控制中枢、一基本输入输出系统及一集成基板管理控制器，该平台控制中枢用于获取并存储CPU的信息码，该基本输入输出系统读取并对该信息码进行解码，该基本输入输出系统将解码后的CPU额定功率输出至该集成基板管理控制器，该集成基板平台控制器根据得到的额定功率输出相应的控制信号；以及
一控制电路，依据接收来自该控制单元输出的控制信号输出相应的频率选择信号至该电源控制芯片的频率转换引脚，该电源控制芯片根据其频率转换引脚所侦测的频率选择信号对应设定CPU电源的工作频率。
2.如权利要求1所述的电源匹配系统，其特征在于：该控制电路包括至少一电子开关、一第一及一第二电阻，该第一电子开关的第一端用于接收该控制单元输出的控制信号，其第二端接地，第三端通过该第一电阻连接于该电源控制芯片的频率转换引脚，该第二电阻的一端与该电源控制芯片的频率转换引脚相连，另一端接地，当该控制单元输出高电平的控制信号时，该电子开关导通。
3.如权利要求2所述的电源匹配系统，其特征在于：该电子开关为一P沟道场效应管，该电子开关的第一端、第二端及第三端分别对应该P沟道场效应管的栅极、源极及漏极。
4.如权利要求2所述的电源匹配系统，其特征在于：该电子开关为一PNP三极管，该电子开关的第一端、第二端及第三端分别为该PNP三极管的基极、发射极及集电极。
5.如权利要求2所述的电源匹配系统，其特征在于：该频率选择信号为该电源控制芯片经计算得到与其频率转换引脚相连的电阻的阻值。
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